電化學傳感器水果釋放芳香烴氣體成熟度評價方法研究.pdf

1、未成熟的水果釋放芳香烴氣體很少，但隨著果實成熟，水果釋放芳香烴氣體越來越多。水果釋放芳香烴氣體與水果成熟度密切相關(guān)，對于香蕉來說，揮發(fā)出來芳香氣體有關(guān)物質(zhì)的重量不足水果鮮重的0.01％，釋放乙烯氣體占芳香烴氣體70％，芳香烴氣體合成也依賴于乙烯氣體，蘋果釋放芳香烴氣體和乙烯氣體具有相同的變化規(guī)律。呼吸作用與水果釋放芳香烴氣體濃度密切相關(guān)，通常來說，不同水果釋放乙烯氣體濃度不一樣，水果呼吸作用與水果類型有關(guān)，水果釋放芳香烴氣體越多，乙烯氣

2、體釋放量也越多。乙烯氣體同時也是一種植物內(nèi)源激素，它對于水果的生長、發(fā)育、開花、結(jié)果和衰老都起著非常重要的作用。由于不同成熟度水果相互混合，每年給我國水果產(chǎn)業(yè)造成大量損失，檢測水果釋放的芳香烴氣體進而判斷水果成熟度等級對于水果采摘、加工和存儲具有非常重要的意義。目前針對水果釋放芳香烴氣體探測技術(shù)主要有氣相色譜技術(shù)和電子鼻技術(shù)。氣相色譜技術(shù)操作復雜，而電子鼻技術(shù)所構(gòu)成的儀器價格昂貴，且無法實現(xiàn)對水果釋放芳香烴氣體的在現(xiàn)場實時測量。為了解決

3、現(xiàn)場實時測量水果釋放芳香烴氣體的問題，論文利用電化學乙烯氣體傳感器來探測水果釋放芳香烴氣體，試圖探索一種通過水果釋放芳香烴氣體來判斷水果的成熟等級。論文構(gòu)建了兩種檢測裝置，分別是基于嵌入式系統(tǒng)和迷你主板集成系統(tǒng)，實驗裝置主要由電化學傳感器、微型真空泵、微控制器、氣管、氣瓶和氣室組成，論文設(shè)計了探測水果釋放芳香烴氣體的硬件電路，用C和C＃語言開發(fā)了兩種測試軟件。嵌入式便攜式檢測系統(tǒng)裝置主要由控制電路、電化學傳感器、微型真空泵和氣室組成，裝

4、置尺寸為200mm×300mm;迷你主板集成系統(tǒng)具有較大的存儲空間，可以實時獲得水果釋放芳香烴氣體與時間關(guān)系曲線，自動根據(jù)水果釋放芳香烴氣體濃度與成熟度關(guān)系模型給出水果成熟度評判結(jié)果。
　　論文采用富集方式收集水果釋放芳香烴氣體，然后以一定流速流進電化學傳感器氣室。當氣體流速為0.5L/min時，電化學傳感器對氮氣和空氣響應(yīng)值為零。應(yīng)用標準乙烯對電化學傳感器的線性特性進行了校驗，測試標準乙烯氣體濃度分別為2.99mg/L、4.99

5、mg/L、8.01mg/L和10mg/L，相關(guān)系數(shù)為0.99814，最低檢出限為0.86mg/L。測試成熟的蘋果、獼猴桃和梨釋放芳香烴氣體平均濃度分別為5.29mg/L，1.38mg/L和0.45mg/L，最大相對偏差分別為0.3mg/L，0.59mg/L和0.27mg/L，測試采摘未成熟青蘋果的響應(yīng)值為零，蘋果成熟等級可以劃分為三級。當測試的芳香烴氣體濃度低于1mg/L時，蘋果未成熟，測試芳香烴氣體濃度為1～6mg/L時，蘋果成熟，測

6、試芳香烴氣體濃度高于6mg/L，蘋果過成熟。水晶富士蘋果釋放芳香烴氣體的濃度與蘋果質(zhì)量、大小、形狀、含糖量和含酸量有關(guān)，論文利用主成分分析方法對水晶富士蘋果測試結(jié)果矩陣進行降維處理，用Fisher判別法對水晶富士蘋果進行分析，結(jié)果顯示兩者有很少的交叉區(qū)域，可以很好區(qū)分不同成熟度的水晶富士蘋果。電化學水果釋放芳香烴氣體評價成熟技術(shù)是一種新穎的水果成熟度評價方法，可以指導水果加工、運輸和存儲中的水果品質(zhì)保護，從而減小山于水果變質(zhì)而產(chǎn)生的損失